配气机构讲述.ppt

第三章 配气机构 概述 配气相位 配气机构的组成和零件 可变配气相位 §3.1 概述 一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。 二、充气效率： ηv=M/M0 M ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； Mo——在理想状态下，充满气缸工作容积的 新气质量。 配气机构 组成： 气门组 传动组 驱动组 配气机构的布置和工作情况 一、气门的布置型式 1、气门顶置式 组成： 工作过程 特点： A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。B、曲轴与凸轮轴传动比为2:1。 2、气门侧置式 进排气门都布置在气缸的一侧，结构简单、零件数目少。 气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。 二、凸轮轴的布置型式 1、凸轮轴下置 缺点： 凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。 优点： 简化曲轴与凸轮轴之间才传动装置，有利于发动机的布置。 2、凸轮轴中置式 传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。 应用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。 3、凸轮轴上置式 应用：高速发动机 桑塔纳轿车发动机 特点： 凸轮轴与气门距离近， 不需要推杆、挺柱，使往复 运动的惯量减少。 双凸轮轴上置式发动机 捷达轿车气缸盖实物图 上置凸轮轴实物图 三、凸轮轴的传动方式 1、齿轮传动 凸轮轴下置、中置式配气机构 2、链条传动 导链板 张紧机构 3、齿带传动 传动方式 传动路线 应用 齿轮传动 曲轴正时齿轮→凸轮轴正时齿轮 凸轮轴下置、中置式配气机构 链条传动 曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮 凸轮轴上置式配气机构 齿形带传动 曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮 凸轮轴上置式配气机构 气门数 和布置形式 单缸4气门 单缸2气门 单缸5气门 四、气门间隙 1、概念： 气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。 气门 间隙 进气门 0.25~0.30mm 排气门 0.30~0.35mm 五、配气相位 1、气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为配气相位。 ? 10°~30 ° ? 40°~80 ° ? 40°~80 ° ? 10°~30 ° 3、气门叠开 气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度（?+ ?）。 排气过程 进气过程 作业 1、作出配气相位图，并分析气门早开与迟闭的原因。 §3.2 配气机构的组件和工作情况 一、气门组 1、气门 功用： 燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。 工作条件： A、进气门570K~670K，排气门1050K~1200K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， C、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。 性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨 进气门570K~670K（铬钢或铬镍钢） 排气门1050K~1200K（硅铬钢） 头部 杆部 气门头部的结构形式 平顶式 结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。 凸顶式（球面顶） 适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。 凹顶式（喇叭顶） 凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。 （2）??? 气门锥角 1）? 定义：气门锥面与顶平面的夹角称气门锥角。 α 2）? 气门锥角的作用 ?就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样，能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性； ?气门落座时有自动定位作用； ?避免气流拐弯过大而降低流速； ?气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。 3）? 进、排气门锥角的大小 ?进气门锥角较小，多用300。因锥角越小，进气通道截面越大，进气量越多。 ?排气门锥角较大，通常为450。因锥角越大，气门头部边缘的厚度大，不易变形。排气门热负荷较大而用较大的锥角，以加强散热和避免受热变形。且锥角越大，座合压力越大，自洁作用越大。 3）??? 气门头部直径 气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排气阻力就越小。通常进气门头部直径大于排气门。另外，排气门稍小些，还不易变形。 h1h2 气门杆 2、气门座 气